Что это за вещества, выяснит специальная, точно действующая аппаратура.
Трудами многих ученых было установлено: эфирные масла — сочетания большого числа веществ. Но среди них есть основные, так называемое «ядро»: одно-два вещества, определяющие запах масла. Аромат сирени, например, определяет терпинеол, лимона — цитраль, розы — гераниол, мяты — ментол. А у гвоздики и душистого перца «ядро» одно — эвгенол. Поэтому и сходен их аромат.
Да и в амбре и в мускусе есть вещества, «ответственные» за запах. В амбре — амбреин. В мускусе — мускон, хоть в железе кабарожки его всего три десятых грамма.
Теперь создатели душистых составов могли бы с закрытыми глазами не только угадать по запаху название цветка, но и сказать, какие вещества определяют его аромат.
Открытие на дне бочки
В один из летних дней 1824 года известного английского ученого Майкла Фарадея посетили два лондонских дельца.
Ученый не был удивлен их визитом. Он не раз оказывал помощь предпринимателям, когда требовалось наладить какое-нибудь новое производство.
С давних пор известен людям «черный камень» — каменный уголь. Потом они узнали, что это вовсе не камень, а остатки растений, которые когда-то росли на земле. Со временем человек научился добывать уголь из глубоких шахт. Сгорая в печах, он давал тепло. Но все это было лишь началом использования «черного камня»…
При нагревании угля без доступа воздуха из него выделялся какой-то газ с неприятным запахом. Раньше его называли «горючим воздухом»: он горел ровным светящимся пламенем.
Вспомнили об этом газе, когда начали расти города, появились крупные фабрики и заводы. Нужно было найти способ осветить большие помещения, улицы. Сальные свечи, плошки и лампы с маслом давали слишком мало света. Вот если бы заменить их каменноугольным газом!
Лондон начали переводить на газовое освещение. Это новшество поначалу вызвало большой переполох. Волновались не только торговцы маслом и фитилями, которые видели в газовой горелке «палача своих доходов». Даже весьма просвещенные люди с опаской встретили нововведение. «На улицах, возможно, станет светлее и чище, — говорили они, пожимая плечами. — Но где хранить такое количество газа?» Основания для беспокойства были: газопроводов еще не существовало.
Выход нашелся. Газ стали развозить по городу в железных баллонах-бочках и устанавливать в подвалах домов. Этим как раз и занимались дельцы, которые обратились за помощью к Фарадею.
Предпринимателям грозило банкротство. Газ, доставленный на место, уже не светил так ярко, как раньше. Когда поступили первые жалобы, решили, что это какая-то случайность. Однако все подтвердилось. Оставалось выяснить, что происходит с газом. Но вот этого-то никто и не смог сделать. Тогда решили обратиться за помощью к ученому.
Фарадей внимательно выслушал посетителей: его заинтересовали «каверзы» светильного газа. И на следующий день он взялся за исследование.
Ученый довольно быстро выяснил, что в состав светильного газа входят частицы, усиливающие яркость его горения. Во всяком случае, они присутствовали в газе на заводе, где его производили. А потом исчезали.
Оказалось, что за время перевозки частицы осаждались на дно бочки и образовывали прозрачную маслянистую жидкость.
Исследуя эту жидкость, Фарадей выделил из нее новое, еще не известное науке вещество. Но ученый не придал этому особого значения. Он отнесся к открытию бензола — так назвали вещество, обнаруженное на дне бочки с каменноугольным газом, — как к случайной находке.
А между тем бензолу было суждено сыграть значительнейшую роль в истории химии. Но это выяснится позднее, после другого открытия, сделанного на берегах Волги.
Душистое семейство
С приходом Николая Николаевича Зинина в Казанский университет в маленькой лаборатории со сводчатым потолком и каменным полом зазвучали молодые голоса.
Зинин сломал невесть когда сложившуюся традицию: отношения профессора и студентов ограничиваются лекцией. Он читает — они слушают. Закончил — чинно поклонился и вышел. Николай Николаевич всегда был в окружении учеников.
«Не искупаться ли нам?» — частенько говорил Зинин. И все веселой гурьбой отправлялись к Волге. Николай Николаевич был прекрасным пловцом — на противоположном берегу почти всегда оказывался первым.
А вечерами студенты допоздна засиживались в тесной квартирке профессора, поражаясь его знаниям. Казалось, не было вопроса, на который бы он не ответил.
Хотя Зинину едва перевалило за тридцать, он преуспел во многих науках. С золотой медалью окончил философский факультет. Потом увлекся астрономией, защитил диссертацию о движении планет. Получил звание магистра физико-математических наук. А теперь посвятил себя химии.
Зинин считал, что знания, которые студенты получают на лекциях, должны подкрепляться практикой. Поэтому он и привлек учеников к работе в лаборатории.
А работать там было нелегко. Не только из-за требовательности профессора, но и из-за условий, в которых ставились опыты. Не хватало специальной посуды, отсутствовал водопровод, не было газа. Нужно вещество подогреть, вскипятить. Средство одно — «кочегарка». Так с легкой руки Зинина называли жаровню с тлеющими углями.
— Глядя, как мы добываем огонь, — шутил Николай Николаевич, — не всякий поверит, что здесь знакомы с химической переработкой угля!
К этому времени в «черном камне» открылись возможности, о которых раньше и не подозревали.
Вместе с каменноугольным газом на заводах образовывалась какая-то черно-бурая, похожая на деготь смола. Она неприятно пахла и страшно пачкала. Долгое время не знали, что с ней делать. Ее пробовали вывозить за город — земля становилась бесплодной. Пытались сбрасывать в реку — гибла рыба.
И вдруг оказалось, что смола, захламлявшая заводские дворы, — «кладовая» ценнейших веществ.
Из каменноугольной смолы было получено и вещество, открытое на дне газового баллона.
За это время бензол побывал уже в лабораториях многих ученых. А в 1842 году за его изучение взялся Зинин. Точнее, он проводил опыты с веществом, полученным взаимодействием бензола и азотной кислоты — нитробензолом. Что-то подсказывало ученому, что в этом веществе таятся неиспользованные возможности.
Уже не раз в лаборатории проводился один и тот же опыт. Нитробензол вливался в стеклянную реторту. Затем туда по трубке пропускался сероводород. А под реторту ставилась пресловутая «кочегарка». Но пока нового соединения получить не удалось.
Тогда Зинин решил насытить нитробензол аммиаком. Затем все пошло в том же порядке…
Когда жидкость закипела, из нее начал выпадать осадок. В реторте произошли какие-то химические превращения.
Пропустив пары жидкости через холодильник, ученый обнаружил в ней присутствие какого-то нового вещества. Оно и проявило себя по-своему: прежде всего кипело при иной температуре, чем нитробензол.
В последующие дни «кочегарка» не затухала. Профессор со скрупулезной точностью повторял опыт. Потом его провели студенты. Зинин лишь следил за их работой. И на этот раз в мензурке, капелька за капелькой, собиралась бесцветная жидкость.
Она имеет двойное название. Химическое — аминобензол. Практическое — анилин. Бесцветная жидкость получила самое широкое применение. И вместе с тем во многом определила «судьбу» вещества, открытого Фарадеем.
Бензол — вещество с трудным «характером», нелегко раскрыть его возможности. Зато аминобензол-анилин куда более «покладист» и «сговорчив». Вот он и проторил дорожку к получению многих веществ, «родственников» бензола. А заодно помог появлению новых синтетических материалов. В том числе душистых веществ.
Нитробензол имеет запах горького миндаля — такой же, как у эфирного масла, полученного из плодов миндального дерева. С подобным запахом было открыто еще одно вещество — бензальдегид. Небольшое изменение в его строении — и рождается вещество, имеющее запах ромашки. Бензолу обязаны своим появлением и кумарин, пахнущий свежим сеном, и ацетофенон с запахом мимозы, и эвгенол — вещество, определяющее запах гвоздики. Многие бензольные соединения обладают приятным запахом.
Правда, сам бензол не отличается этим свойством. И тем не менее он признанный глава «душистого семейства».
Спасение слонов
В середине прошлого века в одной из американских газет появилось объявление, сулившее премию в десять тысяч долларов тому, кто найдет материал, способный заменить слоновую кость.
Фабрики, на которых делали бильярдные шары, оказались в трудном положении: не хватало слоновой кости. Стада слонов быстро редели. В погоне за ценным материалом животных безжалостно уничтожали только ради того, чтобы отпилить бивни. Немногочисленные, оставшиеся в живых слоны уходили в дебри тропических лесов.
Объявление прочитали многие. Заинтересовался им и житель города Олбани печатник Джон Хайатт.
Однажды, работая с типографским шрифтом, он ободрал кожу на пальце и решил залить ранку коллодием, специально припасенным для таких случаев. Коллодий приготовляется из целлюлозы — вещества, образующего стенки клеток древесины. Сначала его обрабатывают смесью азотной и серной кислот. При этом получается так называемая нитроцеллюлоза. Затем ее растворяют в смеси спирта и эфира. В закрытом сосуде коллодий — прозрачная жидкость. На воздухе он застывает, превращается в твердую пленку.
В банке с коллодием Хайатт увидел твердую, поблескивающую массу: очевидно, кто-то забыл закрыть крышку.
«Вот вещество, — подумал Джон, — из которого можно сделать бильярдный шар!» И, придя домой, взялся за дело.
Шар из коллодия ему сделать удалось. Но он тут же разбился. То же произошло и со вторым шаром, и с третьим.
Тогда Джон спрессовал шар из бумаги и залил его коллодием. И это не помогло. Пленка, едва успев затвердеть, отскакивала от бумаги.
Джон окончил лишь начальную школу, знания его были невелики, но как приготовляется коллодий, он знал. «Наверно, дело в растворителе, — решил Джон, — надо его заменить». И стал растворять нитроцеллюлозу в различных жидкостях. Но шары по-прежнему разбивались.